Practica 2 Presión -...

Facultad de Química, UNAM Departamento de Fisicoquímica Laboratorio de Termodinámica

PRÁCTICA 2: PRESIÓN

Prof. Elizabeth K. Galván Miranda Prof. Ximena Villegas Pañeda

ObjeMvo general

Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión

Que el alumno reflexione sobre el concepto cienPfico de presión, conozca sus unidades e instrumentos de medición y aplique este conocimiento en sus acMvidaes académicas y coMdianas

¿Qué es la presión?


•  Fuerza por unidad de área •  Perpendicular a la superficie de un objeto •  Magnitud escalar

FPA

=

¿Intensiva o extensiva? Intensiva

Propiedad de estado

¿En qué unidades se mide? Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión

1 N/m2 = 1 Pa (Pascal) [kgm-‐1s-‐2]

S.I. Otras: •  atm •  bar •  mmHg, cmHg

•  kgf/m2 •  psi

Pascal Bar Atmósfera Milímetros de mercurio

Libras por pulgada2

(Pa) (bar) (atm) (mmHg) (psi)

1 Pa 10-‐5 9.8692 x 10-‐6 7.5006 x 10-‐3 1.450377 x 10-‐4

1 bar 105 0.98692 750.06 14.50377

1 atm 1.01325 x 105 1.01325 760 14.69595

1 mmHg 133.3224 1.333224 x 10-‐3 1.315789 x 10-‐3 1.933678 x 10-‐2

1 psi 6.8948 x 103 6.8948 x 10-‐2 6.8046 x 10-‐2 51.71493

Presión fluidostáMca


•  P que ejerce un fluido en reposo

P = FA=mgA=!VgA

=!AhgA

= !gh

Depende de la densidad del fluido y

de la altura



Imagen tomada de: hmp://www.youtube.com/watch?v=bOEk-‐gOeFoc Autor: Vicente Torres

hA = hB = hC = hD

ρA = ρB = ρC = ρD La presión es igual en

todos los casos



hH2O = hHg

ρH2O < ρHg La presión es mayor en el

recipiente de mercurio

H2O Hg



Imagen tomada de: hmp://kids.earth.nasa.gov/archive/air_pressure/barometer.html Autor: Ruth Netng

Para que la presión fluidostáMca sea la

misma, la columna de agua debe ser mucho

más alta

Barómetros: experimento de Torricelli


•  Quería medir el peso del aire (1644)

•  La altura de

la columna era 760 mm Torricellian experiment.

Gaspar Schom, Technica curiosa, sive, Mirabilia ar2s, Würzburg 1664 •  Barómetro: disposiMvo que mide la

presión atmosférica basado en un equilibrio mecánico

Presión atmosférica


Imagen tomada de: hmp://isite.lps.org/sputnam/chem_notes/Unit6_States/barometer.bmp

•  La fuerza que ejerce la atmósfera sobre la superficie

de la Tierra

•  Depende de la alMtud!

•  Siempre es posiMva (Patm>0)

Presión absoluta


•  La presión de un sistema tomando como referencia el vacío

Siempre es posiMva (Pabs > 0)

Pabs=0, vacío perfecto

Presión manométrica


•  Es la diferencia entre la presión absoluta y la presión atmosférica

Pman = Pabs -‐ Patm

manómetro

Manómetro en U


•  Tubo de vidrio en forma de U con un líquido de ρ conocida

Imagen tomada de: hmp://www.astarmathsandphysics.com/a-‐level-‐physics-‐notes/thermal-‐physics-‐and-‐gases/a-‐level-‐physics-‐notes-‐template-‐html-‐61c238f4.gif

Mide la diferencia de presión entre un sistema gaseoso y la presión atmosférica

Problema •  Determinar el valor de presión absoluta en tres casos

diferentes uMlizando manómetros de U de agua y mercurio


SISTEMA GASEOSO

SISTEMA GASEOSO

SISTEMA GASEOSO

Imagen tomada de: hmp://cursosdetermoyequilibrio.blogspot.com Autor: Omar Hernández Segura

Caso 1


Pabs= Patm


SISTEMA GASEOSO

0manP =

absP

atmP

Pabs = Patm

Caso 2


Pabs > Patm


SISTEMA GASEOSO

manP

atmP

absP

Pabs = Patm + Pman

Caso 3


Pabs < Patm


SISTEMA GASEOSO

absP

atmP

manPabs man atmP P P+ =

abs atm manP P P= −

Cuando la presión absoluta es menor que la atmosférica,

se denomina presión de vacío


SISTEMA GASEOSO

SISTEMA GASEOSO

SISTEMA GASEOSO


abs atm manP P P= −Pabs = Patm + PmanPabs = Patm

Resultados: manómetro de mercurio Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión

Condición: No. Exp.

Pman (cm Hg)

Pabs (cm Hg)

Pabs (cm H2O)

Pabs (Pa)

Pabs (atm)

Pabs > Patm

Pabs = Patm + Pman

1 2 3 4 5

Pabs = Patm 6

Pabs < Patm

Pabs = Patm − Pman

7 8 9

10 11

Resultados: manómetro de agua Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión

Condición: No. Exp.

Pman (cm H2O)

Pabs (cm H2O)

Pabs (cm Hg)

Pabs (Pa)

Pabs (atm)

Pabs > Patm

Pabs = Patm + Pman

1 2 3 4 5

Pabs = Patm 6

Pabs < Patm

Pabs = Patm − Pman

7 8 9

10 11

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